Question

【题目】电子所带的电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测定的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的两极相接，油滴从喷雾器喷出后由于摩擦而带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。假设两金属板间的距离d=5.0×10-2m，忽略空气对油滴的浮力和阻力，重力加速度g取10m/s2。请问：

（1）调节两板间的电势差U=200V，观察到某个质量为m1=1.28×10-15kg的油滴恰好处于悬浮不动，则哪一金属板接电源的正极？该油滴所带电荷量q1多大？

（2）维持两板间电势差不变，观察到另一个质量为m2=2.00×10-15kg的带负电油滴，从上板小孔静止开始做匀加速直线运动，经时间t=0.5s到达下板，则此油滴所带电荷量q2多大？

Answer 1

【答案】（1）上金属板； ；（2）

【解析】（1）油滴匀速下落过程中受到电场力和重力平衡，由于油滴带负电，且受的电场力向上，所以上金属板接电源的正极；
由二力平衡关系可得： ，解得：

(2) 带电油滴做匀加速直线运动，由： , ,

代入数据解得：